《新型鏈轉移劑存在下端基官能化ESBR的製備研究》是依託北京化工大學，由石艷擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型鏈轉移劑存在下端基官能化ESBR的製備研究
- 依託單位：北京化工大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：石艷
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
乳聚丁苯橡膠（ESBR）面臨兩大難題：傳統硫醇鏈轉移劑（CTA）需尋求安全而有效的替代品；端基改性等技術製備的綜合性能優異的溶聚丁苯橡膠(SSBR)日益挑戰傳統ESBR產品。本項目首次提出設計合成官能化加成斷裂鏈轉移劑（AFCT），研究其在低溫下的鏈轉移反應，並用於研究製備端基官能化ESBR，同時解決ESBR的鏈轉移劑和性能提升兩個問題。研究內容包括：設計合成官能化烯丙基硫等AFCT；研究不同AFCT的鏈轉移反應；篩選對丁二烯-苯乙烯的鏈轉移常數適宜的AFCT；通過篩選的AFCT存在下的乳液聚合研究進一步明確能有效調節聚合物分子量和分子結構、並能改善ESBR使用性能的AFCT和聚合反應條件。 本研究將為乳聚合成橡膠用新型CTA的研究和套用奠定基礎，開發出ESBR的新型CTA，適度提高單體轉化率，同時通過官能端基引入賦予ESBR以SSBR的優異性能，對ESBR的發展具有重要的意義。
結題摘要
丁苯橡膠和氯丁橡膠新型分子量調節劑的設計合成以及改性研究具有重要的理論和實際意義。新型鏈轉移劑可在大分子中引入特殊端基，調節產物結構與性能. 1. 合成了若干種不可逆加成斷裂鏈轉移劑（IAFCTA），鏈轉移劑在苯乙烯乳液聚合中按照IAFCT機理調控聚合物的分子量； PYPAS和TBPAS對聚合物的分子量調控效果明顯，整個聚合過程中能夠使分子量幾乎保持不變，且隨鏈轉移劑用量的改變，能夠有規律調控聚合物分子量。此類不可逆加成斷裂鏈轉移劑可成為傳統硫醇類鏈轉移劑的替代品，且可使聚合物端基官能化。 2. 合成了若干種二硫代和三硫代可逆加成斷裂鏈轉移劑（RAFT）和黃原酸酯型RAFT試劑,可有效調節苯乙烯的乳液聚合，對聚合速率的影響較小；DIP作為鏈轉移劑的St的RAFT乳液聚合可控，原位反應生成黃原酸酯類鏈轉移劑按RAFT機理調控聚合過程，乳液聚合體系穩定，成功製備了PS-b-PBA嵌段共聚物。 3. 選擇適當的可逆加成鏈轉移（RAFT）試劑可以成功進行氯丁二烯（CP）的RAFT可控聚合；進一步可以製備PCP與MMA和苯乙烯的嵌段共聚物，這是首次PCP嵌段共聚物研究與製備的工作，對PCP的改性和新產品的開發具有重要的意義. 4. 苯、甲苯和二甲苯溶劑都適合進行氯丁二烯的RITP；CP均聚合具有可逆-休眠聚合的特徵；以均聚合得到的PCP-I為大分子鏈轉移劑，不做精製處理，成功製得結構清晰的PCP-b-PSt兩嵌段共聚物和PCP-b-PMMA兩嵌段共聚物。碘代化合物以及RAFT試劑DBTTC能調控氯丁二烯的乳液可控聚合，製備綜合性能優異的低溫氯丁橡膠和高溫氯丁橡膠。 5. 首次發現磷醯胺類催化劑可作為一種高效可逆絡合聚合催化劑。該催化聚合體系具有典型活性聚合特徵，可合成結構明確的窄分布聚合物，且適用溶劑範圍廣。成功製備出PMMA-b-PS嵌段共聚物以及高分子量窄分布的PMMA聚合物，達到進口同類產品標準。這種綠色高效且廉價易得的催化劑將在高分子合成中展現出巨大的優勢。 6. 設計合成的黃原酸酯、不可逆加成鏈轉移劑可用於低溫丁苯乳液聚合體系；在低溫下的調控效果低於高溫下的調控效果；DBTTC可以調節門尼粘度，但用量較大；BPAS和CTA-2可以有效調節低溫丁苯橡膠的分子量和門尼粘度，並且對聚合速率的影響不大；鏈轉移劑可以在聚合物末端引入活性基團，進而改善性能。
